Balamuthia mandrillaris
 Balamuthia mandrillaris | |
|---|---|
.png) Balamuthia mandrillaris | |
| Vědecká klasifikace | |
| Doména | Eukaryota |
| Kmen | Amoebozoa |
| Třída | Discosea |
| Čeleď | Balamuthiidae |
| Rod | Balamuthia |
| Binomické jméno | |
| Balamuthia mandrillaris Visvesvara, Schuster & Martinez, 1993 | |
| Některá data mohou pocházet z datové položky. | |
Balamuthia mandrillaris je patogenní protist, volně žijící améba, která může způsobovat závažné a smrtelné onemocnění známé jako granulomatózní amébová encefalitida (GAE). Patogen byl poprvé popsán v roce 1986[1] u mandrila v zoologické zahradě a později byl identifikován jako příčina lidských infekcí. Postihuje kromě člověka také různé savce (pavián, ovce, kůň).[2]
Améba byla dosud izolována z půdy a prachu a vyskytuje se v teplých regionech, zejména v Americe. K infekci dochází nejčastěji vstupem přes poraněnou kůži nebo inhalací kontaminovaných částic. Jediný známý způsob přenosu mezi lidmi byl zaznamenán pouze v případech darování či transplantace orgánů. Onemocnění postupuje pomalu, je však velmi obtížně léčitelné a ve většině případů smrtelné. V odborné literatuře byly popsány vzácné případy úspěšné léčby pomocí nitroxolinu.[3]
Morfologie
[editovat | editovat zdroj]B. mandrillaris má ve svém životním cyklu dvě stádia: vegetativní stádium trofozoitu a dormantní stádium cysty. Trofozoit má průměr přibližně 30–60 μm a obsahuje jedno jádro (ačkoli byly pozorovány i dvoujaderné formy). Jádro může mít více než jedno jadérko, což může napomoci jeho odlišení od jeho blízkého příbuzného Acanthamoeba. Trofozoity obsahují četné mitochondrie, ribozomy, endoplazmatické retikulum a dělí se nepohlavním rozmnožováním, ke kterému dochází binárním štěpením. Vytvářejí pseudopodie a vykazují améboidní tvar.[4]
Za drsných podmínek (nedostatek potravy, extrémní změny osmolality, pH a teplot, rostoucí hustota populací parazitů) améby přecházejí do dormantního cystového stádia, což je proces známý jako encystace. Encystace zajišťuje přežití organismu v nepříznivých podmínkách prostředí. Cysty B. mandrillaris jsou kulovité, jednojaderné a mají velikost přibližně 10–30 μm. Studie transmisní elektronové mikroskopie ukazují, že cysty mají tři stěny: vnitřní stěnu (endocystu) a vnější zvrásněnou stěnu (ektocystu). Obě vrstvy jsou odděleny nedefinovanou silnou amorfní fibrilární střední vrstvou, tzv. mezocystou. Sacharidové složení cyst se skládá z manózy (20,9 mol %) a glukózy (79,1 mol %) se stopovým množstvím galaktózy. Cysty B. mandrillaris jsou navíc vysoce odolné vůči fyzikálním i chemickým podmínkám.[5]
Životní cyklus
[editovat | editovat zdroj]Životní cyklus Balamuthia mandrillaris není zcela objasněn, ale je známo, že zahrnuje pouze dvě stádia: trofozoit a cystu, a nevyžaduje žádného mezihostitele. Améba přetrvává v půdě a prachu, odkud se může dostat do lidského organismu buď průnikem přes poraněnou či ulcerovanou kůži, nebo inhalací kontaminovaných částic do nosní sliznice. Po vstupu do těla proniká do tkání a krevního oběhu a šíří se do různých orgánů, zejména do centrálního nervového systému. Po hematogenním šíření z dolních cest dýchacích může améba obsadit orgány hostitele, zejména mozek, kde způsobuje granulomatózní amébovou encefalitidu (GAE) a fagocytózou poškozuje mozkovou tkáň. Patogen se může šířit také do kůže a vyvolávat léze známé jako kožní balamutiáza, která často předchází postižení CNS. V tkáních se trofozoity množí mitózou a mohou se přeměňovat v odolné cysty. Odolná stěna cysty chrání amébu před nepříznivými podmínkami prostředí, což může usnadnit přenos onemocnění a umožnit rezistenci vůči chemoterapii, vedoucí k opakovaným infekcím.[6]
Patogeneze
[editovat | editovat zdroj]Do organismu se améba dostává nejčastěji přes poraněnou kůži, dýchací cesty nebo vzácně transplantací orgánů. Vstup B. mandrillaris do centrálního nervového systému je považován za hematogenní; in vitro studie na lidských mozkových mikroendoteliálních buňkách (HBMEC) ukázaly, že améby mohou vyvolat cytotoxicitu a porušení endoteliální integrity, což by mohlo přispět k průniku přes hematoencefalickou bariéru.[7] Balamuthia využívá několik mechanismů: adhezi k endotelu, průnik mezi endotelovými buňkami a přímé poškození cévní stěny. V mozku vyvolává nekrózu, zánět a destrukci neuronů fagocytózou a apoptózou.[6]
Klinické projevy
[editovat | editovat zdroj]B. mandrillaris se může do lidského těla dostat otevřenou ránou, dýchacími cestami a ve vzácných případech i transplantací orgánů. V krvi se améba úspěšně vyhýbá imunitním reakcím hostitele, pravděpodobně díky působení ekto-ATPáz exprimovaných na jejím povrchu, které štěpí adenosintrifosfát uvolňovaný aktivovanými cytotoxickými T-buňkami. Z plic se améba šíří krví do dalších orgánů; byla však navržena také možnost migrace podél nervových vláken. Ve většině případů infekce jsou primárně postiženy mozek a kůže, což vede ke vzniku granulomatózní amébové encefalitidy (GAE) a kožní balamutiázy. Aby mohla améba vyvolat GAE, musí překonat selektivně propustnou hematoencefalickou bariéru (HEB).[6]
B. mandrillaris může procházet hematoencefalickou bariérou třemi způsoby. Prvním je kontaktně závislý transport zprostředkovaný receptory, který zahrnuje adhezi k endotelu pomocí adhesinů. Améba interaguje s proteiny extracelulární matrix hostitele, jako jsou kolagen I, fibronektin a laminin-1. Na svém povrchu exprimuje také protein vázající galaktózu, který se může podílet na rozpoznávání lamininu. Druhým mechanismem je průnik mezi endotelovými buňkami v těsných spojích, pravděpodobně prostřednictvím interakcí se zonulami a proteiny okludinu. Třetím a nejpravděpodobnějším mechanismem je poškození a následná penetrace endotelu. Kombinace adheze, buněčného poškození a zánětlivé reakce může narušit HEB. Po jejím překonání dochází k účinnému usmrcování hostitelských buněk fagocytózou a indukcí apoptózy.[6]
Kožní forma
[editovat | editovat zdroj]Kožní forma balamutiázy bývá často překryta postižením centrálního nervového systému, přestože se předpokládá, že primární infekce ve většině případů vzniká právě kožní cestou a postižení CNS následuje sekundárně. Interval mezi vznikem kožních lézí a rozvojem encefalitidy se pohybuje přibližně od 30 dnů do 2 let, průměrně 5-8 měsíců. Kožní léze se obvykle objevují v místě drobného poranění nebo odřeniny a mohou mít podobu jednotlivých či mnohočetných plaků nebo uzlíků. Nejčastěji se nacházejí na obličeji, ale mohou se vyskytovat i na trupu a končetinách. Mají gumovitou až tuhou konzistenci. Biopsie obvykle odhaluje tuberkuloidní granulomy v dermis a hypodermis, zatímco postižení epidermis je vzácné. Leukocytární infiltráty a vaskulitida jsou běžné, nekróza se vyskytuje spíše zřídka. Infiltráty se často koncentrují perineurálně.[4] Kožní balamutiáza je považována za důležitý indikátor potenciálního postižení CNS, zejména v oblastech, kde se onemocnění vyskytuje endemicky, například v Peru. Kožní léze jsou obvykle nebolestivé a mohou předcházet rozvoji granulomatózní amébové encefalitidy.[6]
Diagnostika
[editovat | editovat zdroj]Diagnostika je obtížná, protože časné příznaky připomínají jiné infekce nebo nádory. K potvrzení infekce se používá více metod současně.[6]
Biopsie kůže nebo mozku je klíčová. Histologické řezy barvené H&E, Giemsou nebo PAS mohou ukázat trofozoity s výraznými jadérky a cysty s trojitou stěnou. Typické jsou granulomy s T-lymfocyty a makrofágy.[4]
Kultivaci améb na savčích buněčných liniích (např. Vero, HEp-2) a následnou mikroskopickou identifikaci trofozoitů a cyst.[8]
PCR (konvenční i real-time) detekuje DNA améby, nejčastěji cílením na geny 18S rRNA, 16S rRNA nebo RNázu P. Multiplexní PCR umožňuje odlišit Balamuthia od Acanthamoeba a Naegleria fowleri.[4]
Imunohistochemie a imunofluorescence umožňují přímou identifikaci parazita pomocí protilátek proti Balamuthia mandrillaris.[4]
Sekvenování nové generace (NGS) dokáže detekovat volnou DNA améby v mozkomíšním moku nebo plazmě pomocí metagenomické analýzy.[6]
Léčba
[editovat | editovat zdroj]Dlouhou dobu neexistoval standardní terapeutický protokol. Používaly se kombinace různých léků (miltefosin, pentamidin, flucytosin, sulfadiazin, azolová antimykotika), ale úspěšné přežití bylo velmi vzácné a často s trvalými neurologickými následky.[4]
V roce 2023 byl popsán první případ úplného uzdravení po zařazení nitroxolinu do kombinované léčby.[9] Nitroxolin je běžné urologické antiinfektivum, které vykazuje silnou in vitro aktivitu proti Balamuthia mandrillaris a to jak proti trofozoitům, tak proti cystám. Analýza jeho chemických analogů naznačila, že jeho účinek může souviset s vazbou kovových iontů. Nitroxolin je však nadále považován za experimentální terapii.[10]
Prevence
[editovat | editovat zdroj]Specifická prevence není známa. Doporučuje se ochrana kůže při práci se zeminou a omezení kontaktu dětí s potenciálně kontaminovaným pískem či půdou.[6]
Reference
[editovat | editovat zdroj]- ↑ YAMANOUCHI, Kanako; ARIMA, Hiroaki; SAKAMOTO, Yamato. First report of the isolation of Balamuthia mandrillaris in the northern region of Japan. Parasitology Research. 2018-09, roč. 117, čís. 9, s. 2895–2900. PMID: 29961176 PMCID: PMC6105249. Dostupné online [cit. 2025-12-01]. ISSN 1432-1955. doi:10.1007/s00436-018-5980-x. PMID 29961176.
- ↑ COPE, Jennifer R.; LANDA, Janet; NETHERCUT, Hannah. The Epidemiology and Clinical Features of Balamuthia mandrillaris Disease in the United States, 1974-2016. Clinical Infectious Diseases: An Official Publication of the Infectious Diseases Society of America. 2019-05-17, roč. 68, čís. 11, s. 1815–1822. PMID: 30239654 PMCID: PMC7453664. Dostupné online [cit. 2025-11-24]. ISSN 1537-6591. doi:10.1093/cid/ciy813. PMID 30239654.
- ↑ SPOTTISWOODE, Natasha; PET, Douglas; KIM, Annie. Successful Treatment of Balamuthia mandrillaris Granulomatous Amebic Encephalitis with Nitroxoline. Emerging Infectious Diseases. 2023-01, roč. 29, čís. 1, s. 197–201. PMID: 36573629 PMCID: PMC9796214. Dostupné online [cit. 2025-12-01]. ISSN 1080-6059. doi:10.3201/eid2901.221531. PMID 36573629.
- ↑ a b c d e f KHAN, NaveedAhmed; SIDDIQUI, Ruqaiyyah. Balamuthia mandrillaris: Morphology, biology, and virulence. Tropical Parasitology. 2015, roč. 5, čís. 1, s. 15. Dostupné online [cit. 2025-12-04]. ISSN 2229-5070. doi:10.4103/2229-5070.149888. PMID 25709948. (anglicky)
- ↑ SIDDIQUI, Ruqaiyyah; AHMED KHAN, Naveed; JARROLL, Edward L. The cyst wall carbohydrate composition of Balamuthia mandrillaris. Parasitology Research. 2009-05, roč. 104, čís. 6, s. 1439–1443. Dostupné online [cit. 2025-12-01]. ISSN 0932-0113. doi:10.1007/s00436-009-1346-8. (anglicky)
- ↑ a b c d e f g h BHOSALE, Namrata K.; PARIJA, Subhash Chandra. Balamuthia mandrillaris: An opportunistic, free-living ameba - An updated review. Tropical Parasitology. 2021, roč. 11, čís. 2, s. 78–88. PMID: 34765527 PMCID: PMC8579774. Dostupné online [cit. 2025-11-24]. ISSN 2229-5070. doi:10.4103/tp.tp_36_21. PMID 34765527.
- ↑ MATIN, Abdul; SIDDIQUI, Ruqaiyyah; JUNG, Suk-Yul. Balamuthia mandrillaris interactions with human brain microvascular endothelial cells in vitro. Journal of Medical Microbiology. 2007-08, roč. 56, čís. Pt 8, s. 1110–1115. PMID: 17644721. Dostupné online [cit. 2025-12-01]. ISSN 0022-2615. doi:10.1099/jmm.0.47134-0. PMID 17644721.
- ↑ VISVESVARA, G. S.; SCHUSTER, F. L.; MARTINEZ, A. J. Balamuthia mandrillaris, N. G., N. Sp., agent of amebic meningoencephalitis in humans and other animals. The Journal of Eukaryotic Microbiology. 1993, roč. 40, čís. 4, s. 504–514. PMID: 8330028. Dostupné online [cit. 2025-12-01]. ISSN 1066-5234. doi:10.1111/j.1550-7408.1993.tb04943.x. PMID 8330028.
- ↑ SPOTTISWOODE, Natasha; PET, Douglas; KIM, Annie. Successful Treatment of Balamuthia mandrillaris Granulomatous Amebic Encephalitis with Nitroxoline. Emerging Infectious Diseases. 2023-01, roč. 29, čís. 1, s. 197–201. PMID: 36573629 PMCID: PMC9796214. Dostupné online [cit. 2025-11-24]. ISSN 1080-6059. doi:10.3201/eid2901.221531. PMID 36573629.
- ↑ LAURIE, Matthew T.; WHITE, Corin V.; RETALLACK, Hanna. Functional Assessment of 2,177 U.S. and International Drugs Identifies the Quinoline Nitroxoline as a Potent Amoebicidal Agent against the Pathogen Balamuthia mandrillaris. mBio. 2018-10-30, roč. 9, čís. 5, s. e02051–18. PMID: 30377287 PMCID: PMC6212833. Dostupné online [cit. 2025-12-06]. ISSN 2150-7511. doi:10.1128/mBio.02051-18. PMID 30377287.
Externí odkazy
[editovat | editovat zdroj]
Obrázky, zvuky či videa k tématu Balamuthia mandrillaris na Wikimedia Commons
